圓體成形車刀,矩形花鍵拉刀課程設(shè)計(jì)

圓體成形車刀設(shè)計(jì)11前言成形車刀又稱為樣板刀,它是加工回轉(zhuǎn)體成形表面的專用刀具,它的切削刃形狀是根據(jù)工件廓形設(shè)計(jì)的成型車刀主要用于大量生產(chǎn),在半自動(dòng)或自動(dòng)車床上加工內(nèi),外回轉(zhuǎn)體的成型表面成型車刀的種類很多,按照刀具本身的結(jié)構(gòu)和形狀分為平體成形車刀,棱體成形車刀和圓體成形車刀三種它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)穩(wěn)定的加工質(zhì)量,生產(chǎn)率較高,刀具的可重磨次數(shù)多,使用期限長(zhǎng),但是它的設(shè)計(jì),計(jì)算和制造比較麻煩,制造成本高目前多在紡織機(jī)械廠,汽車廠,拖拉機(jī)廠,軸承廠等工廠中使用12設(shè)計(jì)要求被加工零件如圖1所示，工件材料為硬鋁LY11；硬度HBS100；強(qiáng)度B420MPA。328F7A016鍵均布DA圖24A16圖254R08X501386其余2531圖1按照要求完成一把成型車刀，并且能夠用該刀具加工出圖示的工件。13選取刀具材料工件材料為硬鋁；硬度HBS100；強(qiáng)度B420MPA。選取刀具材料V18W4RC14選擇前角及后角由表（24）金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)得30，25。FF15刀具廓形及附加刀刃計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)要求取20。RA3MM，B2MM，C5MM，D05MM如圖（2）所示以00線（過910段切削刃）為基準(zhǔn)，計(jì)算出112各點(diǎn)處的計(jì)算半徑R。（注為了避免尺寸偏差值對(duì)計(jì)算準(zhǔn)確性的影響，故常采用計(jì)算尺寸計(jì)算長(zhǎng)度和計(jì)算角度來(lái)計(jì)算）基本半徑JXR2半徑公差9MM12MRJ97541043；J82527；625401675JRM；8J；910J；275041JJJRRTG以上各個(gè)半徑就是標(biāo)注點(diǎn)的相對(duì)00線的半徑長(zhǎng)度，半徑是進(jìn)行刀具切削JXR的各個(gè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)繪制的。再以1，2點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)算長(zhǎng)度JXL2公公JXL；345JM；0114752JM；6L；J5；048716計(jì)算切削刃的總長(zhǎng)度MDCBACL58由于刀具的一部分是輔助用的加工部分，則可以對(duì)刀具的外部半徑進(jìn)行圓整，最后考慮到加工刀具的精度問題取為58MM則CL5MININ278156316JCRD所以，需在工件非切削部分增設(shè)輔助支承滾動(dòng)托架，以增加工藝系統(tǒng)剛性。17確定結(jié)構(gòu)尺寸為了達(dá)到加工結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和合理的加工工藝，應(yīng)使（見表23）DMEAR2AX00D由表（23）查得金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)C1312車床（刀具結(jié)構(gòu)為C型）；5201選用毛坯直徑為28MM,則MAX71486JMR代入上試，可得；03DERA最終取M6MM18用計(jì)算法求原體成形車刀廓形上的各個(gè)點(diǎn)所在圓半徑XR181計(jì)算廓形上的各個(gè)點(diǎn)所在圓半徑計(jì)算過程如表（11）金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)所示表（11）0SIN26SIN3052130CFHMROCO49FB廓形組成點(diǎn)JXFXCXBXR（精度為0001）（精度為001）9，10作0點(diǎn)7300149152624268261732011，29282231268922479724268247970529013，49975054328116361372426805，77788267090140152549312250016126751036128796782304112270018825941171374512534511170111，1250413724317340827466319801備注以上各個(gè)值的計(jì)算公式為，SINARC0FJXFX；0JXJFXFCOSSRCB；AGXCBHXCHSINR1XR標(biāo)注廓形徑向尺寸時(shí)，應(yīng)該選公差要求最嚴(yán)的34段廓形為尺寸標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)，其它各點(diǎn)用廓形深度見表（11）。182根據(jù)表（11）可確定各個(gè)點(diǎn)廓形深度的公差P19最小后角的校驗(yàn)由于711段切削刃與進(jìn)給方向的夾角最小，所以這段切削刃上后角最小。則有11SIN20FOARCTGTER2362所以后角校驗(yàn)合格。110車刀廓形寬度即為相應(yīng)工件廓形的計(jì)算長(zhǎng)度XLJXL其數(shù)值及公差按表（25）確定各個(gè)值分別為3402JM；1750L5J；6；7482J810ML111繪制刀具的加工工作圖和樣板工作圖根據(jù)以上得到的結(jié)果，按照數(shù)據(jù)進(jìn)行刀具圖的繪制，繪制圖一張。根據(jù)相關(guān)的2A要求制定粗糙度等等的標(biāo)注。（詳細(xì)說明見圖紙）矩形花鍵拉刀的設(shè)計(jì)21選定刀具類型和材料的依據(jù)1選擇刀具類型采用的刀具類型不同將對(duì)加工生產(chǎn)率和精度有重要影響?？偨Y(jié)更多的高生產(chǎn)率刀具可以看出，增加刀具同時(shí)參加切削的刀刃長(zhǎng)度能有效的提高其生產(chǎn)效率。例如，用花鍵拉刀加工花鍵孔時(shí)，同時(shí)參加切削的刀刃長(zhǎng)度LBNZI，其中B為鍵寬，N為鍵數(shù)，ZI為在拉削長(zhǎng)度內(nèi)同時(shí)參加切削的齒數(shù)。若用插刀同時(shí)參加切削的刀刃長(zhǎng)度比插刀大得多，因而生產(chǎn)率也高得多。2正確選擇刀具材料刀具材料選擇得是否恰當(dāng)對(duì)刀具的生產(chǎn)率有重要的影響。因?yàn)橛操|(zhì)合金比高速鋼及其他工具鋼生產(chǎn)率高得多，因此，在能采用硬質(zhì)合金、的情況下應(yīng)盡力采用。由于目前硬質(zhì)合金的性能還有許多缺陷，如脆性大，極難加工等，使他在許多刀具上應(yīng)用還很困難，因而，目前許多復(fù)雜刀具還主要應(yīng)用高速鋼制造。拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，因此要求采用耐磨的刀具材料，以提高其耐用度；考慮到還應(yīng)有良好的工藝性能，根據(jù)刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表29，選擇高速工具鋼，其應(yīng)用范圍用于各種刀具，特別是形狀較復(fù)雜的刀具。22刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)及各部分功用1拉刀的結(jié)構(gòu)圖1表1代號(hào)名稱功用1柄部夾持拉刀，傳遞動(dòng)力2頸部連接柄部和后面各部，其直徑與柄部相同或略小，拉刀材料及規(guī)格等標(biāo)記一般打在頸部。3過度錐頸部到前導(dǎo)部的過渡部分，使拉刀容易進(jìn)入工件孔中。4前導(dǎo)部起引導(dǎo)拉刀切削部進(jìn)入工件的作用，5切削部擔(dān)負(fù)切削工作，包括粗切齒、過渡齒及精切齒。6校準(zhǔn)部起刮光、校準(zhǔn)作用，提高工件表面光潔度及精度，并作為切削部的后備部。7后導(dǎo)部保持拉刀與工件的最后相對(duì)位置，防止在拉刀即將離開工件時(shí)因工件下垂而損壞工件已加工表面及刀齒。8尾部支持拉刀使之不下垂，多用于較大較長(zhǎng)的拉刀，也用于安裝壓力環(huán)。2切削方式采用分層拉削方式中的同廓式拉削方式3拉削余量對(duì)于花鍵孔ADEDO4拉刀刀齒結(jié)構(gòu)表2名稱功用前刀面切削流出的表面后刀面最終形成已加工表面的面副后刀面刀齒上和已加工表面相對(duì)的表面、分屑槽兩側(cè)面刃帶也稱第一后刀面，是主切削刃和后刀面之間的后角為零的窄面，它有穩(wěn)定的拉削過程，防止拉刀擺尾的作用主切削刃是前后刀面的交線副切削刃是前刀面和副后刀面的交線，分屑槽中也有兩條副切削刃過渡刃可以是直線或圓弧，它有助于減緩刀尖的磨損刀尖主副切削刃的相交點(diǎn)容屑槽其形狀必須有利于切屑卷曲，并能寬敞地容納切屑分屑槽減小切削寬度，降低切削卷曲阻力，便于切削容納在容屑槽內(nèi)，從而改善拉削狀況棱刀齒后刀面與齒背的交線齒背容屑槽中靠近后刀面的部分23拉刀幾何參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)原始條件及設(shè)計(jì)要求要求設(shè)計(jì)一把矩形花鍵拉刀,花鍵大徑D34H10MM,小徑D28H7MM,鍵槽寬01021B7H9MM,鍵數(shù)N6,倒角高度C05MM,拉削長(zhǎng)度L30MM,工件材料為硬鋁LY11,硬度為036HBS100,B420MPA。查表后，由花鍵拉刀的長(zhǎng)度確定選用拉床L6110。1選擇拉刀材料V18W4RC2擬訂拉削余量切除順序和拉削方式拉削余量切除順序?yàn)榈菇擎I測(cè)與大徑小徑，拉刀切削齒的順序是倒角齒花鍵齒圓形齒。實(shí)際采用分層拉削漸成式。后面用D、H和Y表示角齒、花鍵齒和圓形齒；用C、G、J和X表示粗切、過度、精切和校準(zhǔn)齒；用W和M表示工件預(yù)制孔和拉削孔。3選擇切削齒幾何參數(shù)前腳，精切齒與校準(zhǔn)齒倒棱前腳021O02后腳粗切齒23010100AB精確齒2300151校準(zhǔn)齒130020A4確定校準(zhǔn)齒直徑倒角齒不設(shè)校準(zhǔn)齒查表416得，花鍵齒、圓形齒的擴(kuò)張量分別為10UM、0UM，則花鍵齒校準(zhǔn)齒和圓形齒校準(zhǔn)齒直徑為3410001034990MM；HXD28021028021MM；Y5計(jì)算倒角齒參數(shù)查表429知倒角的工藝角度為30。按表429計(jì)算如下圖2矩形花鍵拉刀倒角齒計(jì)算圖SIN2FTG/7205TG30/28021027041MINBMAXYDARCSIN027041571M1/2SIN1/228SIN301571003MMMAXYD1CTG2M/SINCTG21003/7SIN30CTG3039994BINARCCTG399941404/SIN2885MMBDMINB03062930MM26計(jì)算切削余量；按表41計(jì)算圓形拉削余量為1MM，預(yù)制孔徑為27MM，實(shí)際拉削余量28021271021MMYA倒角余量293027230MMD花鍵余量34990293001579MMH7選擇齒升量；查表44選擇為倒角齒槽拉刀、鍵槽拉刀欄065FDMA花鍵齒0050MM（矩形花鍵拉刀欄）FH圓形齒（圓拉刀欄）FY8設(shè)計(jì)容屑槽齒距計(jì)算查表47P121512158MML30GP0608P6MMJPX選擇容屑槽查表48采用曲線槽，粗切齒用深槽，H3MM,精切齒用基本槽校驗(yàn)容屑條件查表49得容屑系數(shù)K3。倒角齒齒升量大時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)之，應(yīng)使?jié)M足式H113FKAL113113273F3065因H3,所以滿足條件，校驗(yàn)合格校驗(yàn)同時(shí)工作齒數(shù)查表47得L/P30/838所以3314，滿足38的校驗(yàn)條件MINEZAXEEZ9花鍵齒截形設(shè)計(jì)花鍵齒鍵寬按下列式子計(jì)算HBMAXAXBINH式中，為花鍵鍵槽寬最大極限尺寸；為拉削擴(kuò)張量（查表得0005MM）；MAXBBB為拉刀鍵齒制造公差帶寬，為保證鍵齒耐用度高，應(yīng)在制造范圍內(nèi)取最小值，這里取BB0010MM。則703600057031MMMAXHB703100107021MMIN拉刀鍵齒側(cè)面應(yīng)制出0的修光刃F，其下應(yīng)磨出側(cè)隙角130。工廠常在齒高為RK125MM及以下的刀齒上磨側(cè)隙。10確定分屑槽參數(shù)除校準(zhǔn)齒和與其相鄰的一個(gè)精切齒外，拉刀切削齒均磨制三角形分屑槽（表413）。由于在每個(gè)圓形齒上都存在著不工作刃段，圓形齒段不必磨分屑槽。11選擇拉刀前柄按表417選擇型A無(wú)周向定位面的圓柱形前柄，公稱尺寸25MM1D卡爪底徑19MM212校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度通過計(jì)算分析，確認(rèn)倒角齒拉削力最大，因而應(yīng)計(jì)算拉刀倒角齒拉削力（表420、421和422）Z2F67031205MM48186MMWAMAXHB18348186511511510915248KNMAXFZ01234K3拉刀最小截面積在卡槽底頸處，則拉應(yīng)力4）0185GPAXMINAX/AF219表425，拉刀強(qiáng)度校驗(yàn)合格13確定拉刀齒數(shù)及每齒直徑1）倒角齒齒數(shù)23017695DCFZA取18DC2）花鍵齒齒數(shù)初擬花鍵過渡齒與精切齒的齒升量為004，003，002，001，0005MM,逐步遞減，共切除余量A021MM?；ㄦI粗切齒齒數(shù)57902115682HCFAZA取57齒，多切去了的余量，應(yīng)減去001MM的齒升量。0M因此，減去一個(gè)精切齒并將齒升量調(diào)整為004，003，0015，001MM。后2齒齒升量，為精切齒，前2齒則為過渡齒。12FHA3）圓形齒齒數(shù)初擬方案與花鍵齒相同，即擬切去A余量，計(jì)算圓形粗切齒齒數(shù)為81YCFAZ取8齒，少切了的余量，需增加一個(gè)精切齒，052015M其齒升量為00055MM。因此，將齒升量調(diào)整為004，003，002，001，00075，0003這樣，圓形齒段具有粗切齒8個(gè)，過渡齒2個(gè)，精切齒4個(gè)。4）校準(zhǔn)部齒數(shù)圓形齒和花鍵齒校準(zhǔn)齒齒數(shù)查表414，得花鍵校準(zhǔn)齒齒數(shù)4HXZ圓形校準(zhǔn)齒齒數(shù)7Y5）各齒直徑基本尺寸見表441。14拉刀齒部長(zhǎng)度參照?qǐng)D42。倒角齒段長(zhǎng)度81652DML花鍵齒段長(zhǎng)度9H圓形齒竄長(zhǎng)度04Y拉刀齒部長(zhǎng)度DYHLL齒15設(shè)計(jì)拉刀其他部分按表417，419，423計(jì)算前柄190LM021538FM頸部根據(jù)，選拉床L6110。查表得AX5248KNF603SAMB236185SLBAL1D過渡錐3前導(dǎo)部40LM024MIN417WDF前柄伸入夾頭長(zhǎng)度158L前柄端部至第1刀齒的距離4635SLLBAM后導(dǎo)部720027MIN417DF后柄8L02859F16拉刀總長(zhǎng)及其校驗(yàn)178839LLL齒根據(jù)表426，拉刀長(zhǎng)度檢驗(yàn)合格。17各齒直徑基本尺寸見表3表3矩形花鍵拉刀齒序表齒型齒號(hào)NO直徑基本尺寸D（MM）直徑尺寸公差（MM）齒型齒號(hào)NO直徑基本尺寸D（MM）直徑尺寸公差（MM）齒型齒號(hào)NO直徑基本尺寸D（MM）直徑尺寸公差（MM）737475763460034700348003488001577783494034970015花鍵齒798081828334990018123456789101112131415272002733027460275902772027850279802811028240283702850028630287602889029020025倒角齒161718291502924029300015花鍵齒373839404142434445464748495051525354555657310003110031200313003140031500316003170031800319003200032100322003230032400325003260032700328003290033000015848586878889909127100272002730027400275002760027700278000159227880939427940279800195962800028015花鍵齒192021222324252627282930313233343536292002930029400295002960029700298002990030000301003020030300304003050030600307003080030900015585960616263646566676869707172331003320033300334003350033600337003380033900340003410034200343003440034500圓形齒979899100101102103104280210924制定技術(shù)條件對(duì)拉刀工作圖技術(shù)條件進(jìn)行補(bǔ)充1）拉刀材料W18CR4V2